Menu

Найменший у світі електродвигун складається з однієї молекули.

Самый маленький в мире электродвигатель состоит из одной единственной молекулы.


Електричні нанорозмірні двигуни пройшли досить довгий шлях, під час якого їх розміри неухильно скорочувалися. Перший такий електродвигун був воістину "величезним", його розмір становив близько 500 нанометрів, потім цей рекорд був побитий більш мініатюрною моделлю, розмірами в 200 нанометрів. І ось зараз, цей рекорд був побитий в черговий раз. Новий нанорозмірний двигун, створений вченими з університету Тафтса (Tufts University) в Массачусетсі, є першим електродвигуном, що складається з однієї молекули, і його розміри становлять близько одного нанометра.

Більш точно, двигун складається з молекули сульфіду бутил-метилу (butyl methyl sulfide), яка розташовується на струмопровідної мідної поверхні. Дві частини молекули, чимось нагадують руки, що складаються з атомів вуглецю і водню, виступає з основної частини молекули. Одна така "рука" містить чотири атома вуглецю, друга - один. Інша частина молекули, за рахунок присутності в з'єднанні сірки, приєднується до мідної поверхні, а дві вищезгадані "руки" можуть вільно обертатися навколо основи.

Переглядаючи зображення молекули, отримані з допомогою тунельного мікроскопа, вчені побачили, що після того, як до молекулі був прикладений електричний потенціал з допомогою найтоншого залізного наконечника, змусило обертатися цю молекулу. А температура самої молекули визначала швидкість її обертання. При температурі 5 градусів за шкалою Кельвіна обертання молекули ще можна було відстежити, а при більш високих температурах молекула оберталася настільки швидко, що ставало неможливим вимірювання швидкості її обертання і виникали труднощі з управлінням обертанням.

"Як тільки ми досягнемо того, що наш мініатюрний електродвигун стане більш керованим при високих температурах, це може знайти застосування в досить великій кількості областей. В першу чергу, звичайно, це будуть мініатюрні медичні пристрої та микронасосы, використовують протягом рідин через крихітні отвори" - розповідає професор хімії Е. Чарльз Х. Сайкс (Charles H. E. Sykes). - "Розмістивши такі двигуни на стінах мікроскопічних трубок, ми зможе зменшити у багато разів силу тертя. Використовуючи регулювання обертання електричними сигналами можна буде створювати мініатюрні механізми в нанорозмірних електричних схемах".

Команда університету Тафтс планує подачу заявки на занесення їх досягнення до Книги світових рекордів Гіннеса. Більш докладний звіт про проведені дослідження і досягнутих результатах був нещодавно опублікований в журналі Nature Nanotechnology.

|